[发明专利]确定旋转机械转子不平衡相位的方法及装置

说明书

本发明提供了一种确定旋转机械转子不平衡相位的方法及装置，其中，该方法包括：获取旋转机械转子的键相信号时域采样数据和主轴摆度信号时域采样数据；将键相信号时域采样数据转换为键相信号频域数据；将主轴摆度信号时域采样数据转换为主轴摆度信号频域数据；根据键相信号频域数据，计算键相信号转频分量对应的相位；根据主轴摆度信号频域数据，计算主轴摆度信号转频分量对应的相位；根据键相信号转频分量对应的相位与主轴摆度信号转频分量对应的相位，确定旋转机械转子不平衡相位。上述技术方案提高了确定不平衡质量相位的准确度，简化了计算过程。

技术领域

本发明涉及旋转机械技术领域，特别涉及一种确定旋转机械转子不平衡相位的方法及装置。

背景技术

旋转机械是指主要依靠旋转动作完成特定功能的机械。典型的旋转机械有汽轮机、燃气轮机、离心式和轴流式压缩机、风机、泵、水轮机、发电机和航空发动机等。

随着科学技术的发展和工业现代化的要求，旋转机械向着精密化、高速化发展，这就对旋转机械的性能要求越来越苛刻，尤其是旋转机械的核心部件转子。若转子存在不平衡，则旋转机械运行时将产生离心力、离心力矩或两者兼而有之，从而引起转子挠曲和内应力，使机组产生振动和噪声，这就加速了轴承、轴封的磨损，降低了机组工作效率和缩短使用寿命。据统计，在造成旋转机械异常状态的各种原因中，转子不平衡所占的比重是最大的，一般情况下约占30％，在高速旋转机械中所占的比重更大。因此，非常有必要对旋转机械的转动部件进行动平衡检查，若存在动不平衡现象，则对转动部件进行动平衡配重来减小机组的振动，使其达到机组能安全稳定运行的水平。而动平衡配重中最为关键的就是确定不平衡质量的方位(或相位)。

现有技术中提供一些确定旋转机械转子不平衡相位的技术方案，但是这些技术方案普遍存在准确度低、计算过程复杂的问题。

发明内容

本发明实施例提供了一种确定旋转机械转子不平衡相位的方法，用以提高确定旋转机械转子不平衡相位的准确度，简化计算过程，该方法包括：

获取旋转机械转子的键相信号时域采样数据和主轴摆度信号时域采样数据；

将键相信号时域采样数据转换为键相信号频域数据；将主轴摆度信号时域采样数据转换为主轴摆度信号频域数据；

根据键相信号频域数据，计算键相信号转频分量对应的相位；根据主轴摆度信号频域数据，计算主轴摆度信号转频分量对应的相位；

根据键相信号转频分量对应的相位与主轴摆度信号转频分量对应的相位，确定旋转机械转子不平衡相位；

获取旋转机械转子的键相信号时域采样数据和主轴摆度信号时域采样数据之后，还包括：对所述键相信号时域采样数据进行预处理，得到预处理后的键相信号时域采样数据；

将所述键相信号时域采样数据转换为键相信号频域数据，包括：对预处理后的键相信号时域采样数据进行快速傅立叶变换，将预处理后的键相信号时域采样数据转换为键相信号频域数据；

将所述主轴摆度信号时域采样数据转换为主轴摆度信号频域数据，包括：对主轴摆度信号时域采样数据进行快速傅里叶变换，将主轴摆度信号时域采样数据转换为主轴摆度信号频域数据。

在一个实施例中，获取旋转机械转子的键相信号时域采样数据和主轴摆度信号时域采样数据，包括：

根据旋转机械机组转速，选取旋转机械转子的整数倍旋转周期的键相信号时域采样数据和主轴摆度信号时域采样数据。

在一个实施例中，根据旋转机械机组转速，选取旋转机械转子的整数倍旋转周期的键相信号时域采样数据和主轴摆度信号时域采样数据，包括：

根据旋转机械机组转速，选取旋转机械转子的8至10个旋转周期的键相信号时域采样数据和主轴摆度信号时域采样数据。